CN117816848A

CN117816848A - 一种用于油泵柱塞组件恒压力收口的滚压设备

Info

Publication number: CN117816848A
Application number: CN202210774125.4A
Authority: CN
Inventors: 王泽震; 吴庆堂; 赵国法; 修冬; 吴焕; 段学俊; 魏巍; 王强; 李珊
Original assignee: Changchun Equipment & Technology Research Institute
Current assignee: Changchun Equipment & Technology Research Institute
Priority date: 2022-07-01
Filing date: 2022-07-01
Publication date: 2024-04-05

Abstract

由于油泵柱塞组件收口的滚压设备结构复杂，采用数控系统控制，成本高，加工效率低，不能满足油泵柱塞组件大批量自动化生产需要。本发明提高了一种用于油泵柱塞组件恒压力收口的滚压设备，通过空心液压缸驱动定位卡盘夹紧柱塞，通过变频电机控制回转液压卡盘转速，采用液压油缸控制回转液压卡盘夹紧，带动卡爪上的滚轮对柱塞端口处进行强力挤压，实现对柱塞组件的滚压收口加工，通过控制滚压压力及滚轮位置控制柱塞组件包边间隙。一种用于油泵柱塞组件恒压力收口的滚压设备具有收口过程稳定、结构简单，操作方便，加工效率高，易于实现自动化，可以满足油泵柱塞组件大批量自动化生产需求。

Description

一种用于油泵柱塞组件恒压力收口的滚压设备

技术领域

本发明涉及一种用于油泵柱塞组件恒压力收口的滚压设备，特别适合于油泵柱塞及滑靴组件的恒压力收口滚压加工，也可应用于薄壁管件的包球滚压工艺。

背景技术

油泵柱塞组件主要由柱塞及滑靴组成，是航空领域所用柱塞泵中的重要组件，其收口后的精度、轴向间隙等指标是影响柱塞泵使用性能的关键要素。如果柱塞组件收口的质量不好，会造成柱塞组件在工作时的摩擦、振动加剧，泄漏量增加，大大降低柱塞泵的工作性能及使用寿命。因此，提高柱塞组件的收口质量对提升柱塞泵的整体性能具有很重要的意义。柱塞组件的收口方式主要有模压收口和滚压收口两种方式。目前，油泵柱塞组件收口采用的方式是哈弗模收口，这种方式存在着收口过程冲击大，收口质量不稳定、产品合格率低等问题，并且收口后还需经过滚松、车削滑靴外圆面等多道工序，生产效率低。相比于哈弗模收口，滚压收口具有收口过程连续渐进成形，收口过程更加稳定、易于实现自动化等优势，成为了油泵柱塞组件收口的主要发展方向。

目前用于油泵柱塞组件收口的滚压设备结构复杂，采用数控系统控制，成本高，加工效率低，不能满足油泵柱塞组件大批量自动化生产需要。一种用于油泵柱塞组件恒压力收口的滚压设备通过空心液压缸驱动定位卡盘夹紧柱塞，通过变频电机控制回转液压卡盘转速，采用液压油缸控制回转液压卡盘夹紧，带动卡爪上的滚轮对柱塞端口处进行强力挤压，实现对柱塞组件的滚压收口加工，通过控制滚压压力及滚轮位置控制柱塞组件包边间隙。一种用于油泵柱塞组件恒压力收口的滚压设备具有收口过程稳定、结构简单，操作方便，加工效率高，易于实现自动化，可以满足油泵柱塞组件大批量自动化生产需求。

目前查阅的文献表明：用于油泵柱塞组件收口滚压设备主要采用伺服电机驱动，伺服控制，通过轨迹位置控制柱塞组件包边间隙，没有与一种用于油泵柱塞组件恒压力收口的滚压设备结构相同，包边间隙控制方式相同的滚压设备。

发明内容

为了解决柱塞组件收口滚压设备收口过程稳定、结构简单，操作方便，加工效率高，易于实现自动化，满足油泵柱塞组件大批量自动化生产需求问题，本发明提供了一种用于油泵柱塞组件恒压力收口的滚压设备。该设备通过空心液压缸驱动定位卡盘夹紧柱塞，通过变频电机控制回转液压卡盘转速，采用液压油缸控制回转液压卡盘夹紧，带动卡爪上的滚轮对柱塞端口处进行强力挤压，实现对柱塞组件的滚压收口加工，通过控制滚压压力及滚轮位置控制柱塞组件包边间隙。一种用于油泵柱塞组件恒压力收口的滚压设备具有收口过程稳定、结构简单，操作方便，加工效率高，易于实现自动化，可以满足油泵柱塞组件大批量自动化生产需求。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种用于油泵柱塞组件恒压力收口的滚压设备，其特征在于：一种用于油泵柱塞组件恒压力收口的滚压设备主要由机床台面1、液压站2、床身3、同步带4、小带轮5、变频电机6、电机调整座7、驱动气缸8、防护盖板9、压紧轴10、矩形弹簧11、压紧臂12、尼龙块13、滑靴14、柱塞15、筒夹16、定位卡盘17、定位卡盘压盖18、上深沟球轴承19、下深沟球轴承20、定位卡盘固定座21、液压卡盘22、液压卡盘安装板23、拉杆24、定位轴25、旋转轴上压盖26、液压卡盘拉管27、上角接触球轴承28、旋转轴29、内旋转轴套30、外旋转轴套31、旋转轴箱32、下角接触球轴承33、甩油板34、定位板35、旋转轴锁紧螺母36、旋转轴下压盖37、油封38、密封圈39、大带轮40、空心液压缸41、压盖定位锁紧螺母42、压盖定位螺母块43、定位轴安装板44、液压缸45、滚轮下安装板46、滚轮空心销47、下定位垫48、调整板49、滚轮上安装板50、滚轮51、滚轮衬套52、滚柱53、上定位垫54、转角油缸55组成。一种用于油泵柱塞组件恒压力收口的滚压设备主要由床身系统、回转系统、进给系统、定位系统、滚轮系统、摆动压紧系统、防护系统组成，床身系统由机床台面1、液压站2、床身3组成，床身为框架铸件，为其他部件的安转基础；回转系统由同步带4、小带轮5、变频电机6、电机调整座7、旋转轴上压盖26、上角接触球轴承28、旋转轴29、内旋转轴套30、外旋转轴套31、旋转轴箱32、下角接触球轴承33、甩油板34、定位板35、旋转轴锁紧螺母36、旋转轴下压盖37、油封38、密封圈39、大带轮40组成，变频电机6通过同步带副驱动旋转轴29旋转，通过控制变频电机6的转速，控制旋转轴29的转速，满足滚压转速要求，旋转轴箱与床身通过螺钉锁紧；进给系统主要由液压卡盘22、液压卡盘安装板23、液压卡盘拉管27、空心液压缸41、压盖定位锁紧螺母42、压盖定位螺母块43组成，通过控制空心液压缸41的压力及位置实现对滚轮滚压力及进给量的控制，进而控制滚压间隙；、定位系统主要由筒夹16、定位卡盘17、定位卡盘压盖18、上深沟球轴承19、下深沟球轴承20、定位卡盘固定座21、拉杆24、定位轴25、定位轴安装板44、液压缸45组成，定位轴25通过定位轴安装板44与床身3固定，定位卡盘17与定位轴25通过螺钉锁紧，定位卡盘17通过上深沟球轴承19、下深沟球轴承20、定位卡盘压盖18与定位卡盘固定座21装配在一起，定位卡盘固定座21与液压卡盘22通过螺钉锁紧，液压卡盘22与定位卡盘17可相对转动，提高了定位卡盘悬臂结构的定位精度，筒夹16与液压缸45通过拉杆24连接，通过液压缸45的往复运动实现筒夹16对柱塞的夹紧松开；滚轮系统主要由滚轮下安装板46、滚轮空心销47、下定位垫48、调整板49、滚轮上安装板50、滚轮51、滚轮衬套52、滚柱53、上定位垫54组成，下定位垫48与液压卡盘22的卡爪通过螺钉锁紧，通过卡盘卡爪运动带动滚轮系统共同运动，调整板49与下定位垫48通过螺钉锁紧，通过顶丝可调节滚轮上安装板50的位置，保证滚轮安装精度，滚轮采用凹圆弧成型滚轮，控制柱塞收口后滚压外形；摆动压紧系统主要由压紧轴10、矩形弹簧11、压紧臂12、尼龙块13、转角油缸55组成，通过转角油缸55转动及升降运动，实现对滑靴空间位置的控制；防护系统主要由驱动气缸8、防护盖板9，防止滚压过程中高速回转部件飞出或人员接触到高速回转物体受到伤害。

本发明的有益效果是：一种用于油泵柱塞组件恒压力收口的滚压设备提供了一种可用于油泵柱塞组件滚压收口设备，该设备收口过程稳定、结构简单，操作方便，加工效率高，易于实现自动化，可以满足油泵柱塞组件大批量自动化生产需求。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明；图1是一种用于油泵柱塞组件恒压力收口的滚压设备的主视图；图2是图1的俯视图；图3是图1的右视图；图4是图1的局部放大图。

图中1：机床台面1、液压站2、床身3、同步带4、小带轮5、变频电机6、电机调整座7、驱动气缸8、防护盖板9、压紧轴10、矩形弹簧11、压紧臂12、尼龙块13、滑靴14、柱塞15、筒夹16、定位卡盘17、定位卡盘压盖18、上深沟球轴承19、下深沟球轴承20、定位卡盘固定座21、液压卡盘22、液压卡盘安装板23、拉杆24、定位轴25、旋转轴上压盖26、液压卡盘拉管27、上角接触球轴承28、旋转轴29、内旋转轴套30、外旋转轴套31、旋转轴箱32、下角接触球轴承33、甩油板34、定位板35、旋转轴锁紧螺母36、旋转轴下压盖37、油封38、密封圈39、大带轮40、空心液压缸41、压盖定位锁紧螺母42、压盖定位螺母块43、定位轴安装板44、液压缸45。

图中4：滚轮下安装板46、滚轮空心销47、下定位垫48、调整板49、滚轮上安装板50、滚轮51、滚轮衬套52、滚柱53、上定位垫54。

图中3：转角油缸55。

具体实施方式

一种用于油泵柱塞组件恒压力收口的滚压设备，其特征在于：一种用于油泵柱塞组件恒压力收口的滚压设备主要由机床台面1、液压站2、床身3、同步带4、小带轮5、变频电机6、电机调整座7、驱动气缸8、防护盖板9、压紧轴10、矩形弹簧11、压紧臂12、尼龙块13、滑靴14、柱塞15、筒夹16、定位卡盘17、定位卡盘压盖18、上深沟球轴承19、下深沟球轴承20、定位卡盘固定座21、液压卡盘22、液压卡盘安装板23、拉杆24、定位轴25、旋转轴上压盖26、液压卡盘拉管27、上角接触球轴承28、旋转轴29、内旋转轴套30、外旋转轴套31、旋转轴箱32、下角接触球轴承33、甩油板34、定位板35、旋转轴锁紧螺母36、旋转轴下压盖37、油封38、密封圈39、大带轮40、空心液压缸41、压盖定位锁紧螺母42、压盖定位螺母块43、定位轴安装板44、液压缸45、滚轮下安装板46、滚轮空心销47、下定位垫48、调整板49、滚轮上安装板50、滚轮51、滚轮衬套52、滚柱53、上定位垫54、转角油缸55组成。一种用于油泵柱塞组件恒压力收口的滚压设备主要由床身系统、回转系统、进给系统、定位系统、滚轮系统、摆动压紧系统、防护系统组成，床身系统由机床台面1、液压站2、床身3组成，床身为框架铸件，为其他部件的安转基础；回转系统由同步带4、小带轮5、变频电机6、电机调整座7、旋转轴上压盖26、上角接触球轴承28、旋转轴29、内旋转轴套30、外旋转轴套31、旋转轴箱32、下角接触球轴承33、甩油板34、定位板35、旋转轴锁紧螺母36、旋转轴下压盖37、油封38、密封圈39、大带轮40组成，变频电机6通过同步带副驱动旋转轴29旋转，通过控制变频电机6的转速，控制旋转轴29的转速，满足滚压转速要求，旋转轴箱与床身通过螺钉锁紧；进给系统主要由液压卡盘22、液压卡盘安装板23、液压卡盘拉管27、空心液压缸41、压盖定位锁紧螺母42、压盖定位螺母块43组成，通过控制空心液压缸41的压力及位置实现对滚轮滚压力及进给量的控制，进而控制滚压间隙；、定位系统主要由筒夹16、定位卡盘17、定位卡盘压盖18、上深沟球轴承19、下深沟球轴承20、定位卡盘固定座21、拉杆24、定位轴25、定位轴安装板44、液压缸45组成，定位轴25通过定位轴安装板44与床身3固定，定位卡盘17与定位轴25通过螺钉锁紧，定位卡盘17通过上深沟球轴承19、下深沟球轴承20、定位卡盘压盖18与定位卡盘固定座21装配在一起，定位卡盘固定座21与液压卡盘22通过螺钉锁紧，液压卡盘22与定位卡盘17可相对转动，提高了定位卡盘悬臂结构的定位精度，筒夹16与液压缸45通过拉杆24连接，通过液压缸45的往复运动实现筒夹16对柱塞的夹紧松开；滚轮系统主要由滚轮下安装板46、滚轮空心销47、下定位垫48、调整板49、滚轮上安装板50、滚轮51、滚轮衬套52、滚柱53、上定位垫54组成，下定位垫48与液压卡盘22的卡爪通过螺钉锁紧，通过卡盘卡爪运动带动滚轮系统共同运动，调整板49与下定位垫48通过螺钉锁紧，通过顶丝可调节滚轮上安装板50的位置，保证滚轮安装精度，滚轮采用凹圆弧成型滚轮，控制柱塞收口后滚压外形；摆动压紧系统主要由压紧轴10、矩形弹簧11、压紧臂12、尼龙块13、转角油缸55组成，通过转角油缸55转动及升降运动，实现对滑靴空间位置的控制；防护系统主要由驱动气缸8、防护盖板9，防止滚压过程中高速回转部件飞出或人员接触到高速回转物体受到伤害。

具体工作过程：第一步：将柱塞装夹在固定卡盘筒夹上，筒夹夹紧，保证定位精度；第二步：将滑靴球面与柱塞顶端凹球面贴合，摆动油缸摆动并通过压紧机构压紧滑靴上端，保证滑靴上端与柱塞轴线垂直；第三步：启动变频电机，带动液压卡盘旋转；第四步：启动空心液压缸收回至限位块，卡盘夹紧至目标位置，滚轮与柱塞上端接触并挤压；第五步：空心液压缸伸出，卡盘收口；第六步：变频电机关闭，液压卡盘停止转动；第七步：摆动油缸摆动并通过压紧机构松开滑靴上端；第八步：筒夹松开，取下柱塞组件，滚压收口完成。

Claims

1.一种用于油泵柱塞组件恒压力收口的滚压设备，其特征在于：一种用于油泵柱塞组件恒压力收口的滚压设备主要由机床台面1、液压站2、床身3、同步带4、小带轮5、变频电机6、电机调整座7、驱动气缸8、防护盖板9、压紧轴10、矩形弹簧11、压紧臂12、尼龙块13、滑靴14、柱塞15、筒夹16、定位卡盘17、定位卡盘压盖18、上深沟球轴承19、下深沟球轴承20、定位卡盘固定座21、液压卡盘22、液压卡盘安装板23、拉杆24、定位轴25、旋转轴上压盖26、液压卡盘拉管27、上角接触球轴承28、旋转轴29、内旋转轴套30、外旋转轴套31、旋转轴箱32、下角接触球轴承33、甩油板34、定位板35、旋转轴锁紧螺母36、旋转轴下压盖37、油封38、密封圈39、大带轮40、空心液压缸41、压盖定位锁紧螺母42、压盖定位螺母块43、定位轴安装板44、液压缸45、滚轮下安装板46、滚轮空心销47、下定位垫48、调整板49、滚轮上安装板50、滚轮51、滚轮衬套52、滚柱53、上定位垫54、转角油缸55组成。一种用于油泵柱塞组件恒压力收口的滚压设备主要由床身系统、回转系统、进给系统、定位系统、滚轮系统、摆动压紧系统、防护系统组成，床身系统由机床台面1、液压站2、床身3组成，床身为框架铸件，为其他部件的安转基础；回转系统由同步带4、小带轮5、变频电机6、电机调整座7、旋转轴上压盖26、上角接触球轴承28、旋转轴29、内旋转轴套30、外旋转轴套31、旋转轴箱32、下角接触球轴承33、甩油板34、定位板35、旋转轴锁紧螺母36、旋转轴下压盖37、油封38、密封圈39、大带轮40组成，变频电机6通过同步带副驱动旋转轴29旋转，通过控制变频电机6的转速，控制旋转轴29的转速，满足滚压转速要求，旋转轴箱与床身通过螺钉锁紧；进给系统主要由液压卡盘22、液压卡盘安装板23、液压卡盘拉管27、空心液压缸41、压盖定位锁紧螺母42、压盖定位螺母块43组成，通过控制空心液压缸41的压力及位置实现对滚轮滚压力及进给量的控制，进而控制滚压间隙；、定位系统主要由筒夹16、定位卡盘17、定位卡盘压盖18、上深沟球轴承19、下深沟球轴承20、定位卡盘固定座21、拉杆24、定位轴25、定位轴安装板44、液压缸45组成，定位轴25通过定位轴安装板44与床身3固定，定位卡盘17与定位轴25通过螺钉锁紧，定位卡盘17通过上深沟球轴承19、下深沟球轴承20、定位卡盘压盖18与定位卡盘固定座21装配在一起，定位卡盘固定座21与液压卡盘22通过螺钉锁紧，液压卡盘22与定位卡盘17可相对转动，提高了定位卡盘悬臂结构的定位精度，筒夹16与液压缸45通过拉杆24连接，通过液压缸45的往复运动实现筒夹16对柱塞的夹紧松开；滚轮系统主要由滚轮下安装板46、滚轮空心销47、下定位垫48、调整板49、滚轮上安装板50、滚轮51、滚轮衬套52、滚柱53、上定位垫54组成，下定位垫48与液压卡盘22的卡爪通过螺钉锁紧，通过卡盘卡爪运动带动滚轮系统共同运动，调整板49与下定位垫48通过螺钉锁紧，通过顶丝可调节滚轮上安装板50的位置，保证滚轮安装精度，滚轮采用凹圆弧成型滚轮，控制柱塞收口后滚压外形；摆动压紧系统主要由压紧轴10、矩形弹簧11、压紧臂12、尼龙块13、转角油缸55组成，通过转角油缸55转动及升降运动，实现对滑靴空间位置的控制；防护系统主要由驱动气缸8、防护盖板9，防止滚压过程中高速回转部件飞出或人员接触到高速回转物体受到伤害。